[发明专利]一种蜂窝结构脱硝催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种蜂窝结构脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂炭基质材料为原煤，催化剂活性组分选自铈、锰的氧化物，为Ce-Mn双金属，活性组分前躯体的加入量根据实际需要的负载量来设计和核算，Ce的设计负载量为2-6wt％，Mn的设计负载量为2-6.5wt％，制备的蜂窝体的正面机械强度为2-3MPa，在20000h^-1空速下催化剂NO_x完全转化起始温度T₉₀＜100℃。

2.根据权利要求1所述的蜂窝结构脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂活性组分引入采用物理掺混法，先将活性组分前躯体制成一定浓度的溶液，在进行成型前的混料时，将该溶液按一定比例加入原料中。

3.一种根据权利要求1或2所述的蜂窝结构脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、原料组成，以一定粒度的原煤煤粉为主要原料，并添加辅助原料包括有机粘结剂、润滑剂，混合后制成预混料；

S2、可塑性泥料的配制，预混料、有机粘合剂、含活性金属前驱体的水溶液，按照质量比100∶20～50∶15～90混合；

S3、泥料捏合，将混合的泥料用真空捏合机正转捏合4小时，使泥料充分混合均匀；

S4、真空挤出成型：将塑性泥料装入真空挤出机挤压成型，得到蜂窝坯体；

S5、干燥，将湿的蜂窝坯体置于相对无风的环境中，根据室温及室内湿度不同，自然干燥，干燥至水分含量小于10wt％，之后将蜂窝体置于鼓风干燥箱中，干燥至水分含量小于2wt％；

S6、预氧化处理，将蜂窝体在200～300℃下，通入空气进行预氧化3～10h；

S7、以氮气为保护气，在500-700℃时进行碳化处理1-2h；

S8、水蒸气活化处理，升温至750-900℃，通入水蒸气进行活化处理，处理时间2-6小时，得到蜂窝结构活性炭基催化剂。

4.根据权利要求3所述的蜂窝结构脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，预混料需先经过研磨处理，煤粉粒度小于74um，辅助原料的粒度小于74um。

5.根据权利要求3所述的蜂窝结构脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，原煤煤粉、有机粘结剂、润滑剂的质量比60～70：0～40：0～3。

6.根据权利要求3所述的蜂窝结构脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，自然干燥时间为24～72h；鼓风干燥箱中干燥24～72h，温度为105～110℃。

7.根据权利要求3所述的蜂窝结构脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中，按照3～10℃/分钟的升温速度加热至200～300℃，加热过程中通入N₂，气体流量为100-200ml/min；预氧化过程通入空气，气体流量为50-200ml/min，预氧化时间为3-10h。

8.根据权利要求3所述的蜂窝结构脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S8中，进行水蒸气活化处理时，通入活化剂水蒸气浓度为5-10wt％，水蒸气流量为300-600ml/min。

9.根据权利要求3所述的蜂窝结构脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述的原煤为无烟煤、烟煤、肥煤、褐煤、焦煤或瘦煤；所述有机粘结剂为沥青、煤焦油、甲基纤维素、羧丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素或聚乙烯醇；润滑剂为豆油、玉米油或蓖麻油。